Почвенно экологические условия выращивания сахарной свеклы в рязанской области

 

На территории хозяйства  выделяют оподзоленный чернозем тяжелый  по механическому составу.

Такие почвы сформировались под широколиственными травянистыми лесами, которые к настоящему времени  в большинстве вырублены. Сохранились  лишь отдельные лесные массивы. Рельеф территории отличается чередованием сильнорасчлененных возвышенностей, где хорошо развиты  эрозионные процессы, и низменных  равнин. Почвообразующие породы представлены преимущественно лёссами, лёссовидными суглинками и покровными тяжелыми суглинками.

 

 

Профиль имеет следующее  морфологическое строение:

А – гумусовый горизонт мощностью 30–70 см, иногда до 120 см, серый или темно-серый, комковато-зернистый пороховато-зернистой структуры (при распашке структура становится комковатой или глыбисто-комковатой), переход постепенный;

А’’ – переходный гумусовый  горизонт, темно-серый с седоватым  оттенком, зернистой, книзу ореховатой структуры, по граням структурных отдельностей мучнистая белесоватая присыпка, наибольшее количество которой обнаруживается у нижней границы гумусового горизонта;

А’’B – переходный горизонт бурого цвета с многочисленными потеками гумуса, ореховатой и тонко-призматической структуры, по граням структурный отдельностей белесоватая присыпка;

В-бескарбонатный переходный горизонт мощностью до 70 см, бурого цвета с темными пятнами и потеками гумуса, ореховато-призматической структуры, по граням структурных отдельностей коричневые пленочки; горизонт имеет несколько более плотное сложение и более тяжелый механический состав, чем вышележащие горизонты; встречаются кротовины;

(В) – карбонатный горизонт, начинается с глубины 100–125 см и глубже, пылевато-бурый, призматической структуры, содержит многочисленные жилки и твердые карбонатные конкреции – журавчики.

2.3 Гранулометрический  состав почв

 

Гранулометрический состав черноземов оподзоленных на лесах отличается своеобразием, заключается преобладанием  крупнопылеватой фракции, на долю которой  приходится более половины всей почвенной  массы. В то же время в них практически  отсутствует фракция размером 1–0,25 мм. В соответствии с классификацией Н.А. Качинского (1958) эти черноземы относятся к среднесуглинистым иловато-крупнопылеватым. Фракции механических элементов распределены по вертикальному профилю равномерно. Среди них на долю крупной пыли приходится 54–57%, ила – 20–24%.

Таблица 2. Гранулометрический состав почвы

Название почвы	Границы горизонтов, см	Индексы генетических горизонтов
Чернозем оподзоленный	0–30	A-AB-Bt-Bk-Ck
	30–70
	100–125

 

2.4 Минералогический и химический  состав почв

 

В состав почв входят почти  все элементы периодической системы  Менделеева. Однако подавляющее их большинство встречается в почвах в очень малых количествах, поэтому  в практике приходится иметь дело всего с 15 элементами. К ним принадлежат  прежде всего четыре элемента органогена, т.е. С, N, О и Н, как входящие в состав органических веществ, затем из неметаллов S, Р, Si и С1, а из металлов Na, К, Са, Mg, AI, Fe и Мn.

Перечисленные 15 элементов, составляя основу химического  состава литосферы в целом, в то же время входят в зольную часть растительных и животных остатков, которая, в свою очередь, образуется за счет элементов, рассеянных в массе почвы. Количественное содержание в почве этих элементов различно: на первое место надо поставить О и Si, на второе – А1 и Fe, на третье – Са и Mg, а затем – К и все остальные.

Нормальный рост растений обусловлен содержанием в  почве доступных форм зольных  элементов и азота. Обычно растения усваивают из почвы N, Р, К, S, Са, Mg, Fe, Na, Si в достаточно больших количествах и эти элементы называются макроэлементами, а В, Mn, Mo, Сu, Zn, Со, F используются в ничтожных количествах и называются микроэлементами. К важнейшим из них относятся элементы, без которых невозможно образование белков, – N, Р, S, Fe, Mg; такие элементы, как К, Сu, Mg, Na, оказывают огромное влияние на регуляцию работы клеток и формирование различных тканей растений.

Элементы питания, содержащиеся в почвах, находятся в различных минеральных и органических соединениях, и запасы их обычно значительно превышают ежегодную потребность. Однако большая часть их находится в форме, не доступной для растений: азот – в органическом веществе, фосфор – в фосфатах, железо, алюминий, кальций, калий – в поглощенном состоянии, кальций и магний – в форме карбонатов, т.е. в не растворимой в воде форме. Процесс усвоения растениями элементов питания происходит благодаря обменному поглощению. Формы соединений и биологическое значение химических элементов различны. Элементы входят в состав почв в форме различных химических соединений, характеризующих тип почвы, и имеют разное биологическое значение.

Кремний входит в состав силикатов, т.е. солей кремниевых, алюмокремниевых и феррокремниевых кислот, а также встречается в виде кремнезема, как кристаллического (кварц), так и аморфного. Биологическое значение кремния не выяснено, но он всегда содержится в золе растений (в особенности камыша и тростника) и, по-видимому, необходим для образования клеток и тканей более твердых частей организмов.

Алюминий входит в состав алюмосиликатов, глинозема и гидратов глинозема. Биологического значения он не имеет.

Железо входит в состав ферросиликатов и других солей, как окисных, так  и закисных, а также в состав гидратов железа. Биологическое значение его велико: с ним связано образование  хлорофилла в зеленых растениях.

Кальций встречается преимущественно  в виде солей разных кислот, чаще всего угольной. Он очень важен  для растений, так как входит в  состав стеблей, и обычно находится  в растительных клетках в виде кристаллов щавелевокислого кальция.

Магний, как и кальций, встречается  в виде аналогичных соединений. Он важен для растений, так как  входит в состав хлорофилла.

Натрий и калий входят в состав солей различных кислот, причем натрий биологического значения не имеет, тогда  как калий является одним из основных элементов питания растений и, в  частности, играет большую роль в  крахмалообразовании.

Фосфор входит в состав почвы  в виде фосфатов и в виде различных  органических соединений. Он содержится в ядре растительных клеток. Известно, что недостаток в почве фосфора  отражается на качестве зерна. Он является одним из основных питательных элементов  и необходим для развития растений так же, как и азот.

Азот – исключительно важный для питания растений, элемент – органоген, входящий в состав молекулы белков основы растительной и животной клетки, Встречается в почве в форме различных органических соединений, аммиачных солей и солей азотной и азотистой кислот.

Сера также входит в состав молекулы белков. В почвах встречается в  форме сульфатов, сернистых солей, сероводорода и различных органических соединений.

Водород важен для растений как  органоген. Входит в состав воды, гидратов, разнообразных свободных кислот и их кислых солей.

Хлор биологического значения не имеет. В почве встречается в виде хлористых солей.

Углерод входит в состав растительных остатков и составляет в среднем 45% их массы. Как основа всех органических соединений он имеет исключительно большое значение. Встречается в почве также и в форме минеральных соединений углекислого газа и солей угольной кислоты.

Марганец, как предполагают, играет роль катализатора. Определенное биологическое  значение имеют также и многие другие химические элементы, встречающиеся  в почвах в очень малых количествах (например, медь, цинк, фтор, бор и  другие), так называемые микроэлементы. Некоторые из них используются в  качестве минеральных удобрений. Однако наибольшее значение для питания  растений имеют соли калия, кальция, магния, железа и кислот – азотной, фосфорной, серной и угольной.

2.5 Гумусовое  состояние почв

 

Для характеристики плодородия почвы наибольшее значение имеет содержание гумуса, азота, фосфора и калия. Определение содержания в почве тех или других химических элементов и форм их соединений является задачей химического анализа почв.

Содержание гумуса в верхнем  горизонте почв разного типа колеблется в широких пределах, но для каждого  типа и подтипа почвы оно является достаточно устойчивым и поэтому  характерным показателем. Для остальных  элементов, наряду с их валовым содержанием (которое свидетельствует о той  или иной степени плодородия почвы), необходимо знать содержание их форм растениями.

Валовое содержание в почвах азота  и фосфора (в верхнем горизонте) обычно выражается в десятых долях  процента, калия содержится до двух и более процентов. Содержание же их усвояемых форм не превышает тысячных долей процента и его принято выражать в миллиграммах на 100 г. почвы.

Таблица 3. Гумусовое состояние почвы

	Границы горизонтов, см	Гумус
		%
Чернозем оподзоленный	0–26	6,9	1,8
	26–41	6,4	1,8
	41–94	5,1	1,5

 

Эти почвы пережили степную и  лесную стадии развития. Об этом свидетельствуют, с одной стороны, частые кротовины, глубокая гумусированность профиля, довольно высокое, почти как в черноземах типичных, содержание гумуса, в составе  которого также преобладают гуминовые  кислоты (Сгк: СфК>1), связанные с кальцием, а с другой, – глубокая выщелоченность, кислотность, пониженная насыщенность основаниями, отчетливая, хотя и слабая, дифференциация профиля по элювиально-иллювиальному типу. Их образование возможно под широколиственными лесами паркового типа с густым травостоем. 
Неоднородность климатических условий и почвообразующих пород обусловило формирование различных как по морфологическим признакам, так и по уровню плодородия оподзоленных черноземов. Они разделяются на три группы: буроземовидные, влажные и обычные.

2.6 Физико-химические и агрохимические свойства почв

 

Использование черноземов в  сельскохозяйственном производстве ставит проблему об экологической безопасности одного из важнейших природных ресурсов – почвы. Антропогенные изменения  агрогенетический характеристик черноземов в процессе сельскохозяйственного производства носят противоречивый характер и в ряде случаев определяют отрицательные последствия. Широко известны такие формы деградации почв как эрозия, подкисление, разрушение структуры и т.д., что резко снижает ценность почвы как среды обитания. В итоге, падение почвенного плодородия и разрушение почвы как природного тела. Особенно это касается черноземов – эталона плодородной почвы. Занимая около 9% площади нашей страны, черноземы составляют 60% пашни, на которых производится 80% товарного зерна. Поэтому исследование воздействия сельскохозяйственного производства на трансформацию важнейших агрогенетических свойств черноземов является весьма актуальным и имеет большое производственное значение.

В условиях лесостепи Среднерусской  возвышенности наиболее распространенными  почвами являются черноземы оподзоленные и выщелоченные, которые при длительном сельскохозяйственном использовании  существенно изменяют морфологические, химические, физико-химические, физические и другие свойства. В морфологическом  отношении это отразилось на снижении глубины залегания карбонатов в  черноземе оподзоленном в пределах 40 см, в черноземе выщелоченном – около 10 см. Данный процесс сопровождается также снижением содержания .

2.7 Физические  и водно-физические свойства почвы

 

Водно-физическим свойствам  почвы называют совокупность свойств, определяющих поведение грунтовой  воды в его толще. Наиболее важными  водными свойствами являются: водоудерживающая способность почвы, ее влагоемкость, водоподъемная способность, потенциал  почвенной воды, водопроницаемость.

Водоудерживающая  способность – это способность почвы удерживать воду, которая содержится в нем, от стекания под действием силы тяжести; количественной характеристикой водоудерживающей способности является влагоемкость.

К общим физическим свойствам  относятся плотность почвы, плотность  твердой фазы и пористость.

Плотность твердой фазы почвы – отношение массы ее твердой фазы к массе воды в том же объеме при 4°С.

Ее величина определяется соотношением в почве компонентов  органических и минеральных частей почвы. Для органических веществ (сухой  опад растений, торф, гумус) плотность  твердой фазы колеблется от 0,2–0,5 до 1,0–1,4, а для минеральных соединений – от 2,1–2,5 до 4,0 – 5,18 г./см³. Для минеральных горизонтов большинства почв плотность твердой фазы колеблется от 2,4 до 2,65 г./см³, для торфяных горизонтов – от 1,4 до 1,8 г/см³.